LED显示控制系统由控制器和接收卡组成,能够进行视频信号解码传输,并调整显示色彩、动态范围、刷新率等,是LED显示屏中最具技术含量的部分之一。
如今,5G&8K、Mini/Micro LED显示等通讯与显示技术不断革新,正推动着LED显示屏向超高清智慧显示以及微缩化方向发展,控制系统作为其中的关键组成部分,未来将要做出哪些转变,才能适应LED显示发展新潮流,助推LED显示发挥出最大潜能?
近日,在2023集邦咨询新型显示产业研讨会现场,诺瓦星云何国经博士详细介绍了在Mini/Micro LED的发展趋势下,LED显示控制系统正在发生的变化。
诺瓦星云 何国经博士
控制系统变得更“大”也在变得更“小”
何国经博士表示,控制系统正变得更“大”,同时也在变得更“小”。具体而言,所谓的大,一方面是由于LED显示屏尺寸变大带来的应用变化,例如2022冬奥会开幕式上使用超1.5万平方米的LED显示屏,对应需要配备更强大的控制与拼控产品,才能保证显示效果。
另一方面是在数据传输上,由于LED显示产品正在往P2.5、P1.0、P0.7等小间距,微间距方向发展,屏幕显示分辨率变大的同时,单位显示面积的数据量也变得越来越多,这意味着需要更大吞吐量的数据接口,将1080P、4K、8K分辨率信号数据传输到每一颗LED灯珠,为显示屏播放高清视频打好基础。
而在传输方式的选择上,过往传输一个1080P的视频图像,需要4根1G带宽的网线才可完成,4K、8K分辨率的视频则需要更多网线,这对传输稳定性、线材安装难度等方面提出了新的难题。因此,诺瓦星云的CX80控制器将带宽提升至5G,单通道带载,配合无线模块还能支持无线传输。
除控制器在变“大”外,接收卡也在变“大”。面对不断提升的分辨率,接收卡的功能也变得更强大,能够更精准控制更多像素的同时,还能够呈现更多的灰阶,更好地控制颜色,提高更多的对比度,节省更多能耗。
另一方面,LED显示屏逐渐进入消费级市场,控制系统也相应需满足消费者需求,往更小更精致的方向发展。何国经博士认为,未来在消费级市场,LED显示控制器尺寸应能像手掌般大小,接收卡则往芯片化发展,同时拥有丰富的功能,控制系统可集成于LED电视或一体机里。
显示校正、图像处理技术向Mini/Micro LED需求升级
随着Mini/Micro LED的发展,LED显示控制系统硬件需进一步升级外,控制系统的显示校正、图像处理技术也在不断变化中,辅助LED显示屏呈现均匀细腻的优质图像。
在亮色度均匀性方面,何国经博士指出,随着点间距越来越小以及COB形态产品的出现,显示屏校正面临检测数据量大、光混现象严重等问题,而过去几年诺瓦的采集系统、算法都已有较大进步,可在高亮情况下解决上述问题。
由于LED芯片面积变小,低电流下的亮度响应变化呈非线性特征,因此,LED显示屏的低亮度不均匀性也是个问题。诺瓦星云为解决这个问题,创造了低灰补偿方法,逐级补偿灰度,融合校正。
诺瓦星云通过亮度调节和补偿技术,最终,LED显示屏亮度差异小于1%,色度差异小于0.003,保证了人眼观看下的亮色度一致性。
此外,亮色度均匀性检测设备也在不断升级,提高检测微小间距产品的效率。过往,诺瓦星云通过普通的商业相机对SMD产品检测,之后采用了高精度的科学相机校正COB产品,如今诺瓦星云通过可自动化、定量校正的产线设备进行校正,效率大幅提高。
在完成了LED显示屏亮色度均匀性的校正后,还需要对显示图像进行处理,主要是提升灰度、颜色、对比度三大参数。
灰度方面,诺瓦星云通过Xbit+算法技术,利用人眼视觉效应,通过像素的空、时域抖动,实现更多的灰度呈现,灰度表现力提升4~64倍,亮度控制精度达到影院DCI认证级别的0.002nit。
颜色方面,诺瓦星云通过色彩管理算法,进行高精度补色调节,精确控制色彩呈现;利用LED色域广的特点,通过扩展输入色域,同时控制特定颜色的映射,实现高保真下的色彩增强。
对比度方面,诺瓦星云通过动态引擎算法,成像显示出HDR级别的效果的同时,降低LED显示功耗。
小结
Mini/Micro LED显示快速发展的时代下,诺瓦星云与时共进,对LED显示控制系统产品进行了空间分辨率、灰度分辨率、色域、动态范围、时间分辨率等不同技术维度的全面研究与升级。未来,诺瓦星云将持续紧跟LED显示行业发展潮流,支撑LED显示屏高画质显示,助力LED显示行业再创新辉煌。(文:LEDinside Irving)